JPH1134553A - Icモジュール、およびその製造方法、ならびにこれを備えたicカード - Google Patents

Icモジュール、およびその製造方法、ならびにこれを備えたicカード

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JPH1134553A
JPH1134553A JP19384297A JP19384297A JPH1134553A JP H1134553 A JPH1134553 A JP H1134553A JP 19384297 A JP19384297 A JP 19384297A JP 19384297 A JP19384297 A JP 19384297A JP H1134553 A JPH1134553 A JP H1134553A
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resin
chip
substrate
cavity space
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Minoru Hirai
稔 平井
Shigeyuki Ueda
茂幸 上田
Osamu Miyata
修 宮田
Tomoharu Horio
友春 堀尾
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ICチップおよびアンテナコイルを良好に保
護することができる技術を提供する。 【解決手段】 型締め状態においてキャビティ空間50
を形成する上下の金型5を用いた樹脂パッケージング工
程を含むICモジュール1の製造方法において、上記樹
脂パッケージング工程を、ICチップ3が搭載された基
板2と、平面視においてドーナッツ状とされているとと
もに全体として偏平状とされた巻き線コイル20Aと
を、上記キャビティ空間内に収容して溶融樹脂を注入す
ることにより行う。また、上記樹脂パッケージング工程
は、上記基板2にアンテナコイル20がパターン形成さ
れているもの樹脂パッケージングする場合には、上記基
板2に上記キャビティ空間50の高さと同等あるいは略
同等の高さを有するスペーサ28を形成し、これを上記
キャビティ空間50内に収容して溶融樹脂を注入するこ
とにより行う。上記基板2にスペーサ28を形成するこ
とにかえて、上記キャビティ空間50内に収容された上
記基板2を吸引してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、いわゆるIDカ
ードなどのICチップが内蔵されて情報記憶機能が付与
されたICカード、およびこのICカードに組み込まれ
るとともにICチップを備えたICカード用のモジュー
ル、ならびにこのモジュールの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、カードには、情報記憶機
能をもたせたものがあり、その中には、磁気ストライプ
によって情報を記憶させるもののほか、ICメモリを備
えた、いわゆるICカードがある。
【0003】このようなICカードは、いわゆる非接触
型の情報記憶カードとして構成するのに適する利点があ
り、さらには磁気ストライプ方式のカードと比較する
と、情報記憶容量の増大化が容易であり、また偽造防止
効果が高いといった利点がある。このため、さらに記憶
容量を増大させたメモリチップやCPUなどをカード内
に組み込んで、より高度な情報処理機能や通信機能をも
たせたICカードが出現することが期待されており、将
来的には、テレホンカードや電子マネーに関連する情報
携帯ツールとして利用されることが期待されている。
【0004】非接触型のICカードとしては、たとえば
金属線材などにより巻き線状に形成されたアンテナコイ
ル(以下「巻き線コイル」という)がICチップと電気
的に導通接続されてプラスチック製などのカード本体に
埋設されたもの、あるいは、ICチップが搭載されてい
るとともにアンテナコイルがパターン形成された基板を
上記カード本体に埋設させたものなどがある。この種の
ICカードにおいては、上記アンテナコイルが外部との
電波を送受信するアンテナとして機能するとともに、I
Cチップに供給する起電力を生起するコイルとして機能
する。したがって、この種のICカードは、バッテリな
どの電源を組み込む必要がないといった利点を有する。
【0005】ところで、上記ICカードに限らず、特別
な機能を与えるべくICチップを内蔵して形成されるカ
ードは、今後ますます薄型化が要請される。そうする
と、ユーザによる取り扱い時に受ける力、あるいは機械
読み取り装置の搬送系から受ける力により、このような
薄型カードはある程度撓みが生じることを予定せざるを
得ない。この場合に問題となるのは、ICカードが撓ん
だ場合の内蔵ICチップへの影響である。上述したよう
に、上記ICチップは、プラスチックカードの内部に組
み込まれているために、上記ICカードが撓んだ場合に
は上記ICチップの内蔵位置に応力が集中しやすい。こ
のような場合には、ICチップが所定の配線パターンか
ら剥離したり、あるいはICチップ自体がダメージを受
けるような事態が考えられる。すなわち、たとえば上記
ICチップへの電力供給経路が断線してしまい電力供給
が絶たれてしまったり、あるいはICチップに記憶され
ている内容が消失してしまうなどICチップが本来有す
る特性が失われてしまうといった事態も生じかねない。
したがって、ICカードの薄型化にともない、このIC
カードの内部に組み込まれているICチップを有効に保
護する必要性が一層高くなる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、たとえば射出
成形やトランスファ成形などの金型を用いた樹脂成形に
よって基板上にICチップが搭載された状態で、上記ア
ンテナコイルとともに樹脂パッケージングしてモジュー
ル化する方法が採用されているが、樹脂パッケージング
工程に際して、以下に述べるような不具合が生じてい
た。
【0007】第1に、上記アンテナコイルとして、上記
巻き線コイルを採用し、この巻き線コイルとともに上記
ICチップ3が搭載された基板2を樹脂パッケージング
する場合には次のような不具合が生じていた。
【0008】図18に示すように、基板2とともに巻き
線コイル20Aの樹脂パッケージングを行なう場合に
は、上記巻き線コイル20Aは、上下の金型5A,5B
によって形成されるキャビティ空間50内に、上記IC
チップ3が搭載された基板2ととも上記ICチップ3の
周りを囲むようにして収容される。ところで、上記巻き
線コイル20Aは、所望の機能を確保するために数十回
程度の巻数をもって、たとえば円柱状の軸棒に金属線材
を巻き付けるなどして巻回形成される。この巻回形成
は、形成容易といった観点から、厚み方向に巻数を重ね
るようして行われるために、その厚みが比較的大きなも
のとなっていた。このため、上記キャビティ空間50内
にゲート52を介して溶融樹脂が注入された場合には、
上記巻き線コイル20Aの厚みが大きいために上記巻き
線コイル20Aが上記ゲート52から注入されてくる溶
融樹脂を塞き止める恰好となってしまい、上記キャビテ
ィ空間50内での溶融樹脂の流動を妨げてしまう。ま
た、上記溶融樹脂は、比較的粘性が大きいために、溶融
樹脂が上記キャビティ空間50内を流動する場合には、
上記巻き線コイル20Aを上方に持ち上げて、図に矢印
で示すように上記巻き線コイル20Aの下方に流路を形
成してしまう。このため、図に符号Aで示した領域に
は、溶融樹脂が回り込みにくく、ボイドやピンホールを
形成する原因となってしまう。さらに、上記巻き線コイ
ル20Aが上方に持ち上げられた状態で樹脂が硬化して
しまった場合には、上記巻き線コイル20Aが樹脂パッ
ケージの表面から露出してしまったり、あるいは露出し
やすい状態となってしまい、上記巻き線コイル20Aが
ダメージを受けやすいものとなってしまう。
【0009】第2に、上記アンテナコイル20として、
たとえば樹脂フィルムによって形成された基板2上に銅
などによってパターン形成されたものを採用し、これを
樹脂パッケージングする場合には、次のような不具合が
生じていた。
【0010】図19に示すように、上記ICチップ3を
樹脂パッケージングすべく上記キャビティ空間50内に
基板2とともに収容した場合には、上記金型5が予熱さ
れているために、上記基板2が熱膨張しようとする。と
ころが、上記基板2上には、上記基板2よりも熱膨張率
の小さい銅などによってアンテナコイル20が渦巻き状
にパターン形成されているために、上記基板2の膨張が
アンテナコイル20によって阻害されてしまい、結果と
して、上記基板2が臼状に反ってしまう。このような状
態で、上記キャビティ空間50内に溶融樹脂の注入を行
った場合には、図に矢印で示すように上記基板2の裏面
に溶融樹脂が流入してしまう。上記のように、溶融樹脂
は、比較的粘性が大きいために、上記基板2の裏面に溶
融樹脂が流入してしまうと上記基板2が上方に持ち上げ
られかねない。かりに、この状態で上記溶融樹脂が硬化
してしまった場合には、樹脂パッケージの表面から上記
ICチップ3が露出してしまったり、あるいは露出しや
すい状態となってしまい、上記ICチップ3がダメージ
を受けやすいものとなってしまう。
【0011】本願発明は、上記した事情のもとで考え出
されたものであって、ICチップおよびアンテナコイル
を良好に保護することができる技術を提供することをそ
の課題とする。
【0012】
【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。
【0013】すなわち、本願発明の第1の側面により提
供されるICモジュールは、基板と、この基板上に搭載
されたICチップと、金属線材によって形成された巻き
線コイルとが樹脂パッケージングされたICモジュール
であって、上記巻き線コイルは、上記ICチップと導通
接続されているとともに、全体として偏平状とされてい
ることを特徴としている。
【0014】好ましい実施の形態においては、上記巻き
線コイルの外周縁部の断面形状は、外周縁に向かうほど
厚みが小さくなるテーパ状とされている。
【0015】本願発明の第2の側面により提供されるI
Cモジュールの製造方法は、型締め状態においてキャビ
ティ空間を形成する上下の金型を用いた樹脂パッケージ
ング工程を含むICモジュールの製造方法であって、上
記樹脂パッケージング工程は、ICチップが搭載された
基板と、上記ICチップと導通接続され全体として偏平
状とされた巻き線コイルとを、上記キャビティ空間内に
収容した状態で溶融樹脂を注入することにより行われる
ことを特徴としている。
【0016】上記製造方法においては、巻き線コイルと
して偏平状とされたもの、すなわち厚みの小さいものが
用いられる。このため、上記巻き線コイルを収容した状
態で上記キャビティ空間内に溶融樹脂を注入した場合
に、上記キャビティ空間の周縁部から中心に向かって流
動する溶融樹脂の流れが上記巻き線コイルによっては阻
害されにくいものとなっており、上記キャビティ空間内
に溶融樹脂をスムースに流動させることができる。
【0017】とくに、上記巻き線コイルとして外周縁部
の断面形状が外周縁に向かうほど厚みが小さくなるテー
パ状とされているものを採用した場合には、なおのこと
スムースに溶融樹脂を流動させることができ、しかも、
上記巻き線コイルの上下位置に溶融樹脂を振り分けて上
記キャビティ空間全体に溶融樹脂を行き渡らせることが
できる。このため、成形終了時の樹脂パッケージにボイ
ドやピンホールが形成されてしまうことを回避すること
ができる。また、溶融樹脂の流れを上記巻き線コイルの
上下位置に振り分けることによって、上記巻き線コイル
が必要以上に上方に持ち上げられてしまうことはなく、
また、上記巻き線コイルの上方位置にも十分に樹脂を回
り込ませて硬化させることができるので、成形の終了時
に樹脂パッケージの表面から上記巻き線コイルが露出し
ていたり、あるいは露出しやすい状態とされてしまうこ
とを回避することができる。
【0018】本願発明の第3の側面により提供されるI
Cモジュールは、基板と、この基板上に搭載されたIC
チップと、このICチップと導通するアンテナコイルと
が樹脂パッケージングされたICモジュールであって、
上記基板上には、樹脂パッケージの厚みと同等あるいは
略同等の高さを有するスペーサが形成されていることを
特徴としている。
【0019】好ましい実施の形態においては、上記スペ
ーサは、パッケージング樹脂と同一または類似の物性の
素材によって形成されている。
【0020】本願発明の第4の側面により提供されるI
Cモジュールの製造方法は、型締め状態においてキャビ
ティ空間を形成する上下の金型を用いた樹脂パッケージ
ング工程を含むICモジュールの製造方法であって、樹
脂パッケージング工程は、ICチップが搭載され、この
ICチップと導通するアンテナコイルがパターン形成さ
れているとともに、上記キャビティ空間の高さと同等あ
るいは略同等の高さを有するスペーサが形成された基板
を、上記キャビティ空間内に収容した状態で溶融樹脂を
注入することにより行われることを特徴としている。
【0021】上記製造方法においては、上記基板上にス
ペーサが形成されたものが樹脂パッケージングされる。
すなわち、たとえば上記スペーサの高さを上記キャビテ
ィ空間の高さに対応させて設定した場合には、上記基板
をキャビティ空間内に収容して型締めすれば、上記スペ
ーサがキャビティ空間内を上下方向に橋渡すようにして
配置されることとなる。このため、上記基板が下金型に
押し付けられた状態とされるために、上記基板が金型の
熱によって臼状に反ろうとしても反ることができず、こ
の状態が樹脂パッケージング工程が終了するまで維持さ
れることとなる。したがって、上記基板の裏面側に溶融
樹脂が回り込むといった事態が回避され、もちろん上記
ICチップが上方に持ち上げられることはなく、樹脂成
形終了時にICチップが樹脂パッケージの表面から露出
しているようなことはない。
【0022】また、上記スペーサとしてパッケージング
樹脂と同一または類似の物性の素材によって形成された
もの採用することができる。この場合には、上記スペー
サと樹脂パッケージとが馴染みやすく、成形後に上記ス
ペーサの周りにおける樹脂パッケージの剥離などが生じ
るといった事態を回避することができる。
【0023】本願発明の第5の側面により提供されるI
Cモジュールの製造方法は、上下の金型の型締め状態に
おいて形成されるキャビティ空間内に、ICチップが搭
載されているとともにこのICチップと導通するアンテ
ナコイルがパターン形成された基板を収容し、この状態
でキャビティ空間内に溶融樹脂を注入することにより行
われる樹脂パッケージング工程を含むICモジュールの
製造方法であって、上記樹脂パッケージング工程に際し
て、上記基板のICチップ搭載面の裏面側から上記基板
を吸引することを特徴としている。
【0024】上記製造方法によれば、上記基板を吸引す
ることによって、上記キャビティ空間の上面または下面
に上記基板が引き付けられた状態とすることができ、こ
の状態で溶融樹脂の注入を行うことができる。しかも、
溶融樹脂の注入が終了し、樹脂材料が硬化するまで上記
基板が反らずにキャビティ空間の底面または上面に押し
付けられた状態を維持することができる。すなわち、上
述した第4の側面に係る製造方法と同様な効果を得るこ
とができる。
【0025】本願発明の第6の側面により提供されるI
Cモジュールの製造方法は、フープ状とされた絶縁フィ
ルム上の基板となるべき部位にアンテナコイルをパター
ン形成する工程と、上記アンテナコイルと導通するよう
にICチップを実装する工程と、型締め状態においてキ
ャビティ空間を形成する上下の金型を用い、上記ICチ
ップおよびアンテナコイル形成領域をキャビティ空間内
に収容するようにして上記フィルムを上記各金型によっ
て挟持して行われる樹脂パッケージング工程と、を含む
ことを特徴としている。
【0026】好ましい実施の形態においては、上記各金
型の型締め状態においては、複数のキャビティ空間と、
キャビティ空間内に溶融樹脂を供給可能な1または複数
のプランジャポットとが形成され、上記樹脂パッケージ
ング工程は、1のプランジャポットから複数のキャビテ
ィ空間内に溶融樹脂を注入することにより行われる。
【0027】好ましい実施の形態においてはさらに、上
記パターン形成工程は、上記フィルム上に金属被膜層を
形成する工程と、この金属被膜層にエッチング処理を施
す工程とを含んでおり、また、上記パターンを上記フィ
ルムの幅方向に2列以上形成してもよい。
【0028】上記製造方法は、所定形状に形成された基
板にICチップが搭載された状態で樹脂パッケージング
を行うのではなく、フープ状とされた絶縁フィルム上に
ICチップが搭載された状態で樹脂パッケージングが行
われる。たとえば、上記絶縁フィルムは、幅方向の両側
縁部に一定間隔毎に係止穴が形成され、爪付きローラに
設けられた爪が係止されてピッチ送り、または連続送り
されるのであるが、この場合には、連続的に樹脂パッケ
ージング工程を行うことができる。また、この場合、樹
脂パッケージング工程に際して上記絶縁フィルムには一
定のテンションが加えられているとともに、上記絶縁フ
ィルムがフープ状とされているので、樹脂パッケージン
グを行うべき部位が金型によって挟持された場合に、金
型の熱によって反ってしまうこともない。
【0029】上記製造方法によれば、樹脂パッケージン
グ工程が連続的に行えるのは上述の通りであるが、上記
絶縁フィルムの流れの樹脂パッケージング工程が行われ
ている場所の上流側においてアンテナコイルのパターン
形成およびICチップの実装工程を行い、下流側におい
て上記絶縁フィルムからのICモジュールの打ち抜き加
工を行うように構成することもできる。もちろん、パタ
ーン形成、ICチップの実装、および打ち抜き加工は、
所定の装置を用いて自動的に行うことができ、また、上
記樹脂パッケージング工程も金型装置を用いて自動的に
行うことができる。すなわち、このような構成によれ
ば、ICモジュールの製造の自動化を実現することがで
きる。
【0030】本願発明の第7の側面により提供されるI
Cカードは、上述した第1および第3の側面に記載され
たICモジュール、あるいは上述した第2,または第4
ないし第6の側面のいずれかに記載された方法によって
製造されたICモジュールを備えたことを特徴としてい
る。
【0031】好ましい実施の形態においては、上記IC
モジュールは、このICモジュールの形状に対応した貫
通孔あるいは凹入部が形成されたカード本体に嵌め込ま
れており、また、上記カード本体の少なくとも1面にカ
バーシートを貼着してもよい。
【0032】上記ICカードは、上述した第1および第
3の側面に記載されたICモジュール、あるいは上述し
た第2,または第4ないし第6の側面のいずれかに記載
された方法によって製造されたICモジュールを備えて
いるので、上述したいずれかのICモジュールの効果を
享受することができるのはいうまでもない。また、上記
カード本体の表面にカバーシートを貼着することによっ
て、上記ICカード、とくに、上記ICモジュールを有
効に保護することができる。
【0033】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【0035】図1は、本願発明の第1の実施形態に係る
ICモジュールの全体斜視図であり、図2は、上記IC
モジュールの断面図であり、図3は、上記ICモジュー
ルの要部拡大断面図であり、図4は、上記ICモジュー
ルを構成する基板の平面図であり、図5は、上記ICモ
ジュールの樹脂パッケージング工程を説明するための図
である。
【0036】図1および図2に示すように、上記ICモ
ジュール1は、円形状に基板2と、この基板2に搭載さ
れるICチップ3と、上記基板2の表面に形成されたア
ンテナコイル20と、上記基板2およびICチップ3を
包み込む樹脂パッケージ4と、を備え、全体として円柱
状に形成されている。
【0037】上記ICチップ3は、たとえばEEPRO
Mなどのメモリチップやその他にコンデンサなどが一体
的に造り込まれており、図1に良く表れているように全
体として直方体状とされている。なお、上記ICチップ
3は、主として情報記憶機能を有するメモリとして用い
られる。図3に示すように、上記ICチップ3の主面3
aには、アンテナ接続電極30,30が形成されてお
り、この電極30,30は、電極パッド(図示略)に金
メッキを施すなどして上記主面3aから突出するように
して形成されている。
【0038】図4に示すように、上記基板2は、たとえ
ばポリイミドフィルムなどの可撓性を有するとともに、
絶縁性を有する樹脂などによって円形状に形成されてい
る。なお、上記基板2の形状は、円形状に限らず、長円
形状、楕円形状、あるいは矩形状などであってもよく、
その形状は適宜選択すればよい。図4に良く表れている
ように、上記基板2の表面には、導体線20aによって
所定のパターンが形成されてアンテナコイル20とされ
ており、上記パターンは、アンテナコイル20を形成す
る導体線束22の所定の部位が上記基板2の半径方向の
内方側に凹状に屈曲延入させられているとともに、全体
として渦巻き状とされている。上記導体線20aの始端
および終端は、中央部のICチップ3の搭載位置におい
て上記導体線束22を挟むようにして配置されており、
上記基板2の中央部において突出形成されたランド2
1,21と導通している。なお、上記パターンは、銅な
どの被膜を形成した後に、エッチング処理を行うことに
より形成され、上記ランド21,21もまた同じ工程に
おいて形成することができる。なお、図示しないが、上
記基板2は、上記ランド21,21が臨むようにして、
かつ上記パターンを保護すべく、たとえばポリイミド樹
脂などによって覆われている。
【0039】図3に示すように、上記ICチップ3は、
上記電極30,30が上記基板2に形成されたランド2
1,21と導通するようにして実装される。上記ICチ
ップ3の実装には、たとえば異方性導電膜6が用いら
れ、この異方性導電膜6は、接着性を有する樹脂膜61
内に導電粒子60を分散させた構造をもっている。上記
ICチップ3を上記異方性導電膜6を用いて実装する場
合には、上記ICチップ3と上記基板2との間に異方性
導電膜6を介在させた上で、加熱状態において上記IC
チップ3と上記基板2との間に所定の圧力を加えること
により行われる。なお、上記ICチップ3の実装は、い
わゆるハンダリフローの手法を採用してもよい。
【0040】上記構成においては、上記アンテナコイル
20が、外部と上記ICチップ3との間で電波を送受信
するデバイスとして機能し、この電波の搬送波にのって
データ信号が送受信される。一方、上記アンテナコイル
20は、上記導体線20aが一方向に回転する渦巻き状
とされているので、電磁誘導効果により誘導起電力を生
じるコイルとしても機能し、生じた起電力をICチップ
3に供給するようになされている。そして、ICチップ
3に供給された起電力は、コンデンサにおいて蓄電され
る。すなわち、上記構成では、バッテリなどの電源が必
要とされないといった利点がある。
【0041】上記樹脂パッケージ4には、樹脂成形によ
って円柱状とされた複数のスペーサ28が上記樹脂パッ
ケージ4を上下に貫通するようにして配置されている。
好ましくは、上記スペーサ28は、3本以上配置され、
上記樹脂パッケージ4と同一または類似の物性を有する
素材によって形成される。なお、上記樹脂パッケージ4
は、たとえば熱硬化性樹脂を用いたトランスファ成形、
あるいは熱可塑性樹脂を用いた射出成形によって形成さ
れる。
【0042】次に、上記ICモジュール1の製造方法を
図4および図5を参照しながら簡単に説明する。
【0043】まず、絶縁性を有するポリイミド樹脂など
の基板2の表面に、銅被膜を形成し、この銅被膜を不要
な部位を薬剤などを用いたエッチング処理によって除去
して全体として渦巻き状の導体線20aのパターンおよ
びこのパターンと導通するランド21,21を形成す
る。すなわち、上記導体線20aのパターンがアンテナ
コイル20とされる。なお、上記銅被膜は、たとえば銅
箔を貼着したり、スパッタリング、蒸着、あるいはCV
Dなどの手段によって形成される。
【0044】次いで、上記ランド21,21上にICチ
ップ3を実装する。この実装は、上述した異方性導電膜
6を用いる方法、あるいは周知のハンダリフローの手法
などを適宜選択して行なえばよい。さらに、上記基板2
に、樹脂成形によってたとえば円柱状とされたスペーサ
28を配置する。このスペーサ28は、たとえばその高
さが後述する金型5の型締め状態において形成されるキ
ャビティ空間50の上下高さと略同一に形成されてお
り、好ましくは3本以上配置されるとともに、樹脂パッ
ケージ4と同一または類似の物性の樹脂により形成され
る。このようにして、図4に描かれているようなアンテ
ナコイル20が形成され、ICチップ3が搭載された基
板2が形成される。なお、この基板2は、予め打ち抜き
加工を施して、たとえば円形状とされたものにパターン
形成などを行なっててもよいし、パターン形成などが終
了して樹脂パッケージング工程を行なう際に、打ち抜き
加工を施して、たとえば円形状としてもよい。
【0045】続いて、上記ようにして加工が施された基
板2を上記各金型5A,5Bによって形成されるキャビ
ティ空間50内に収容して型締めを行ない、ゲート52
を介して溶融樹脂を上記キャビティ空間50内に注入し
て樹脂パッケージ4を形成する。上記溶融樹脂が硬化し
て樹脂パッケージ4が形成された場合には、上記金型5
から取り出し、図1に表されているようなICモジュー
ル1が形成される。なお、この樹脂パッケージング工程
は、熱可塑性樹脂を用いた射出成形、あるいは熱硬化性
樹脂を用いたトランスファ成形によって行なわれるのは
上述の通りである。
【0046】上記製造方法の樹脂パッケージング工程に
おいては、上記基板2としてスペーサ28が形成された
ものが採用されている。すなわち、たとえば上記スペー
サ28の高さを上記キャビティ空間50の高さに対応さ
せて設定した場合には、図5に良く表れているように、
上記基板2をキャビティ空間50内に収容して型締めす
れば、上記スペーサ28がキャビティ空間50内を上下
方向に橋渡すようにして配置されることとなる。このた
め、上記基板2が下金型5Bに押し付けられた状態とさ
れるために、上記基板2が金型5の熱によって臼状に反
ろうとしても反ることができず、この状態が樹脂パッケ
ージング工程が終了するまで維持されることとなる。し
たがって、上記基板2の裏面側に溶融樹脂が回り込むと
いった事態が回避され、もちろん上記ICチップ3が上
方に持ち上げられることはなく、樹脂成形終了時にIC
チップ3が樹脂パッケージ4の表面から露出しているよ
うなことはない。
【0047】また、上記スペーサ28としてパッケージ
ング樹脂と同一または類似の物性の素材によって形成さ
れたものを採用した場合には、上記スペーサ28と樹脂
パッケージ4とが馴染みやすく、成形後に上記スペーサ
28の周りにおいて樹脂パッケージ4が剥離するなどの
事態が生じることを回避することができる。
【0048】もちろん、樹脂パッケージング工程を行う
に際して、上記基板2を下金型5Bのキャビティの底面
に沿わせるようにする手段は、上述した実施形態には、
限定されない。たとえば、図6に示したように、下金型
5Bのキャビティの底面にICチップ3などが搭載され
た基板2を載置した状態で、上記基板2の周縁部を吸引
するように構成してもよい。この場合、基板2の吸引
は、たとえば透孔51を介して行なわれるが、この透孔
51は、上述したスペーサ28と同様に3つ程度、また
はそれ以上設けることが好ましい。もちろん、上記基板
2の吸引は、溶融樹脂が硬化するまで行なわれ、好まし
くは、形成された樹脂パッケージ4の温度常温になるま
で行なわれる。このようにして上記基板2を吸引させて
樹脂パッケージングを行なった場合には、上述した実施
形態の場合と同様に、基板2の裏面に溶融樹脂が回り込
んでICチップ3が情報に持ち上げられることが回避さ
れる。また、樹脂パッケージ4が常温になるまで基板2
を吸引した場合には、上記基板2と樹脂パッケージ4と
の熱収縮率の差に起因した樹脂パッケージ4の反りが回
避される。
【0049】図7は、本願発明の第2の実施形態に係る
ICモジュールの断面図であり、図8は、上記ICモジ
ュールの樹脂パッケージング工程を説明するための図で
ある。
【0050】本実施形態に係るICモジュール1の基本
的な構成は、上述した第1の実施形態に係るICモジュ
ール1と略同一である。すなわち、ポリイミドフィルム
などによって形成された基板2上に銅などによってラン
ド21,21が形成されており、このランド21,21
上にICチップ3が搭載されている。本実施形態におい
ては、上述した第1の実施形態とは異なり、アンテナコ
イル20として巻き線コイル20Aが採用されている。
【0051】図7に示すように、上記巻き線コイル20
Aは、平面視においてドーナッツ状とされており、全体
として偏平状とされている。さらに、上記巻き線コイル
20Aの外周部20Bの断面形状は、外周縁に向かうほ
ど厚みが小さくなるテーパ状とされている。上記巻き線
コイル20Aは、たとえば円柱状の軸棒に金属線材を巻
き付けるようにして巻回形成され、その巻数は10ない
し数10回程度とされる。また、図面上は表れていない
が、上記巻き線コイル20Aの始端および終端は、上記
基板2上に形成された導体パッドなどと接続されおり、
この導体パッドは上記ランド21,21と導通させられ
ている。
【0052】次に、上記ICモジュール1の製造方法に
ついて図8を参照しながら簡単に説明する。
【0053】まず、絶縁性を有するポリイミド樹脂など
の基板2の表面に、上述した第1の実施形態と同様にし
て銅被膜を形成し、この銅被膜を不要な部位を薬剤など
を用いたエッチング処理によって除去してICチップ3
が実装されるランド21,21およびこのランド21,
21と導通する導体パッドを形成する。なお、この基板
2は、予め打ち抜き加工を施して、たとえば円形状とさ
れたものにパターン形成などを行なっててもよいし、パ
ターン形成などが終了して樹脂パッケージ4を行なう際
に、打ち抜き加工を施して、たとえば円形状としてもよ
い。
【0054】次いで、上記ランド21,21上にICチ
ップ3を実装する。この実装は、上述した異方性導電膜
6を用いる方法、あるいは周知のハンダリフローの手法
などを適宜選択して行なえばよい。
【0055】続いて、上記ようにして加工が施された基
板2とともに上記巻き線コイル20Aを上記各金型5
A,5Bによって形成されるキャビティ空間50内に収
容して上記金型5の型締めを行ない、ゲート52を介し
て上記キャビティ空間50内に溶融樹脂を注入して樹脂
パッケージ4を形成する。上記溶融樹脂が硬化して樹脂
パッケージ4が形成された場合には、上記金型5から取
り出せば、図7に表されているようなICモジュール1
が形成される。なお、この樹脂パッケージング工程は、
熱可塑性樹脂を用いた射出成形、あるいは熱硬化性樹脂
を用いたトランスファ成形によって行なわれる。
【0056】上記製造方法においては、巻き線コイル2
0Aとして偏平状とされたもの、すなわち厚みの小さい
ものが用いられる。このため、上記巻き線コイル巻き線
コイル20Aを収容した状態で上記キャビティ空間50
内に溶融樹脂を注入した場合に、上記キャビティ空間5
0の周縁部から中心に向かって流動する溶融樹脂の流れ
が上記巻き線コイル20Aによっては阻害されにくいも
のとなっており、上記キャビティ空間50内に溶融樹脂
をスムースに流動させることができる。
【0057】とくに、上記巻き線コイル20Aの外周縁
部20Bの断面形状が外周縁に向かうほど厚みが小さく
なるテーパ状とされているものを採用した場合には、な
おのことスムースに溶融樹脂を流動させることができ、
しかも、図8に良く表れているように、上記巻き線コイ
ル20Aの上下位置に溶融樹脂を振り分けて上記キャビ
ティ空間50全体に溶融樹脂を行き渡らせることができ
る。このため、成形終了時の樹脂パッケージ4にボイド
やピンホールが形成されてしまうことを回避することが
できる。また、溶融樹脂の流れを上記巻き線コイル20
Aの上下位置に振り分けることによって、上記巻き線コ
イル20Aが必要以上に上方に持ち上げられてしまうこ
とはなく、上記巻き線コイル20Aの上方位置にも十分
に樹脂を回り込ませて硬化させることができるので、成
形の終了時に樹脂パッケージ4の表面から上記巻き線コ
イル20Aが露出していたり、あるいは露出しやすい状
態とされていることを回避することができる。
【0058】図9は、本願発明の第3の実施形態に係る
ICモジュールの製造方法における樹脂パッケージング
工程に用いられる上金型5Aの全体斜視図であり、図1
0は、下金型5Bの全体斜視図であり、図11は、アン
テナコイル20がパターン形成されICチップ3が搭載
された絶縁フィルム2Aを表す斜視図であり、図12
は、上記絶縁フィルム2Aを挟持するようにして上記各
金型5A,5Bを型締めした状態の断面図である。
【0059】本実施形態に係るICモジュール1の製造
方法は、フープ状とされた絶縁フィルム2A上の基板2
となるべき部位にアンテナコイル20およびこのアンテ
ナコイルと導通するランド21,21をパターン形成す
る工程と、上記ランド21,21にICチップ3を実装
する工程と、成形用金型装置を用いた樹脂パッケージン
グする工程と、を含んでいる。
【0060】図11に示すように、上記絶縁フィルム2
Aは、ポリイミド樹脂などによってフープ状に形成され
ており、長手方向の一定間隔毎に孔23が形成されてい
るとともに、幅方向の両側端部には一定間隔毎に複数の
係止穴2bが形成されている。すなわち、上記絶縁フィ
ルム2Aは、爪付きローラ(図示略)に設けられた爪が
係止されてピッチ送り、または連続送りされるように構
成されている。
【0061】上記パターン形成工程は、上述した各実施
形態と同様に、銅などの被膜を形成した後に、所望の部
位を残すようにして薬剤などを用いたエッチング処理を
施すことによって行なわれ、本実施形態においては、上
記パターンは、幅方向に2列形成されている。
【0062】上記ICチップ3の実装工程は、上述した
異方性導電膜6を用いる方法、あるいは周知のハンダリ
フローの手法などによって行なわれる。
【0063】上記樹脂パッケージング工程は、所定の成
形用金型装置を用いた、射出成形あるいはトランスファ
成形によって行なわれる。たとえば、トランスファ成形
によって樹脂パッケージングを行なう場合には、上記成
形用金型装置としては、上下の金型5A,5Bを備える
とともに、油圧などによって上下動可能な可動盤に上記
下金型5Bが取り付けられ、上記可動盤の上昇により上
記可動盤とともに上昇する浮動盤の下面に上金型5Aが
取り付けられて構成されているものなどが採用される。
【0064】たとえば、上記上金型5Aとしては、図9
に示すような構成のものが採用される。すなわち、上記
上金型5Aは、浮動盤の下面に取り付けられているベー
スプレート8と、このベースプレート8の下面に取り付
けられる枠体80を介して取り付けられるチェイスブロ
ック81とを備えて構成されている。図12に良く表れ
ているように、各部材8,80,81には、たとえば円
柱状の貫通孔8b,80b,81bがそれぞれ形成され
ており、上記浮動盤に各部材8,80,81が取り付け
られた状態においては、上記各貫通孔8b,80b,8
1bによってプランジャポット85を構成する透孔が形
成される。
【0065】上記下金型5Bとしては、図9に示すよう
な構成のものが採用される。すなわち、上記下金型5B
は、可動盤の上面に取り付けられているベースプレート
8aと、このベースプレート8aの上面に取り付けられ
る枠体80aを介して取り付けられるチェイスブロック
81aとを備えて構成されている。図10に示すよう
に、上記チェイスブロック81aは、中央部に凹入部8
2aが形成されており、この凹入部82aとランナ溝5
2aを介して繋がる、たとえば4つのキャビティ50a
が凹入形成されている。上記凹入部82aは、上記各金
型5A,5Bを型締めした状態では、上記上金型5Aに
形成された透孔と連通してプランジャポット85を形成
する。
【0066】上記のように構成された成形用金型装置に
おいては、以下のようにして樹脂パッケージング工程が
行なわれる。
【0067】まず、図12に示すように、上記各金型5
A,5Bを型締めした状態において形成されるキャビテ
ィ空間50内に、上記絶縁フィルム2A上のICチップ
3およびアンテナコイル20を上記キャビティ空間50
内に収容するようにして、すなわち、上記ICチップ3
が下方に突出した状態で図11に破線で囲まれた矩形領
域を上記各金型5A,5Bによって挟持するようにして
上記金型5の型締めを行う。
【0068】次いで、上記金型5の型締め状態において
形成されるプランジャポット85内に樹脂タブレット9
0を装填する。このとき、上記金型5は、所定の温度に
予熱されているために、上記樹脂タブレット90が溶融
するが、この溶融樹脂は上記プランジャポット85内に
挿入されたプランジャ9によって加圧され、各ランナ5
2を介して各キャビティ空間50内に注入される。
【0069】そして、注入された溶融樹脂が上記キャビ
ティ空間50内に行き渡り、硬化した場合には、上記各
金型5A,5Bの型分けを行い、ICモジュール1とな
るべき部位を打ち抜き加工などによって上記絶縁フィル
ム2Aから切り取ることによってICモジュール1が得
られる。
【0070】上記製造方法においては、フープ状とされ
ており、かつ係止穴26が形成されて爪付きローラの回
転によってピッチ送りが可能とされた絶縁フィルム2A
が採用されているので、上記絶縁フィルム2Aを次々と
ピッチ送りして樹脂パッケージング工程を連続的に行な
うことが可能となる。この場合、図10の矢印bの方向
に上記絶縁フィルム2Aを2列配置して、矢印aの方向
にそれぞれの絶縁フィルム2A,2Aをピッチ送り一度
に8つのICチップ3を樹脂パッケージングするように
構成してもよく、また、矢印bの方向にピッチ送りする
ように構成して一度に8つのICチップ3を樹脂パッケ
ージングするように構成してもよい。
【0071】なお、上記チェイスブロック81aに形成
されるキャビティ50aの数を増やして一度に樹脂パッ
ケージングできる個数を増やしてもよく、あるいは上記
ベースプレート8,8aに取り付けられるチェイスブロ
ック80,81aを増やして一度に樹脂パッケージング
できる個数を増やしてもよい。
【0072】上記のような樹脂パッケージング工程にお
いては、上記絶縁フィルム2Aには一定のテンションが
加えられているとともに、上記絶縁フィルム2Aがフー
プ状とされているので、樹脂パッケージングを行うべき
部位が上記金型5によって挟持された場合に、上記金型
の熱によって反ってしまうこともない。
【0073】さらに、上記製造方法によれば、樹脂パッ
ケージング工程が連続的に行えるのは上述の通りである
が、上記絶縁フィルム2Aの流れの樹脂パッケージング
工程が行われている場所の上流側においてアンテナコイ
ル20のパターン形成およびICチップ3の実装工程を
行い、下流側において上記絶縁フィルム2AからのIC
モジュール1の打ち抜き加工を行うように構成すること
もできる。もちろん、パターン形成、ICチップ3の実
装、および打ち抜き加工は、所定の装置を用いて自動的
に行うことができ、また、上記樹脂パッケージング工程
も金型装置を用いて自動的に行うことができる。すなわ
ち、このような構成によれば、ICモジュール1の製造
の自動化を実現することができる。
【0074】なお、下金型5Bとしては、図13に示す
ような構成のものを採用することができる。この下金型
5Bは、金型5の型締め状態において形成されるプラン
ジャポット85を構成する凹入部82aがチェイスブロ
ック81aではなく、上記ベースプレート8aに取り付
けられるセンタブロック88に形成されている点が図1
0に描かれている下金型5Bとは異なっている。また、
この下金型5Bでは、1つのプランジャポット85から
4つのキャビティ空間50空間に溶融樹脂が注入される
のではなく、1つのプランジャポット85から2つのキ
ャビティ空間50空間に溶融樹脂が注入されるようにな
されており、プランジャポット85が並んでいる方向と
平行に上記絶縁フィルム2Aがピッチ送りされて樹脂パ
ッケージングが行なわれる。したがって、上記構成の下
金型5Bを採用して樹脂パッケージング工程を行なった
場合には、上記絶縁フィルム2A上にプランジャポット
85用の孔23を形成する必要がないといった利点があ
る。
【0075】また、上記実施形態においては、上記IC
チップ3が下方に突出するようにして上記キャビティ空
間50内に収容された状態で溶融樹脂の注入が行なわれ
ていたが、上記ICチップ3が上方に突出するような状
態で上記各金型5の型締めを行なって樹脂パッケージン
グを行なってもよい。もちろん、この場合には、上記各
金型の構成を変更しなければならないのはいうまでもな
い。
【0076】図14は、本願発明に係るICカードの全
体斜視図であり、図15は、上記ICカードの分解側面
図であり、図16は、図14のXVI −XVI 線に沿う断面
図である。
【0077】図15および図16に示すように、上記I
Cカード7は、上述したいずれかの実施形態に係るIC
モジュール1と、ICモジュール1が嵌め込まれるカー
ド本体7Aと、このカード本体7Aの上下面に貼着され
るカバーシート70,70とを備えて構成されている。
図14に示すように、上記ICカード7は、平面視形状
が長矩形を呈し、その厚みが後述する接着材を含めて、
たとえば0.76mm程度に形成されている。
【0078】上記カード本体7Aには、中央部から長手
方向に偏移した部位に上記ICモジュール1の形状に対
応して円柱状とされているとともに、上記ICモジュー
ル1が嵌め込まれる貫通孔71が形成されており、たと
えばポリエチレンテレフタレート樹脂(以下「PET」
という)、あるいは塩化ビニル(以下「PVC」とい
う)などによってその厚みが0.45mm程度とされて
いる。
【0079】上記カバーシート70,70は、たとえば
PETやPVCなどの樹脂によってその厚みが0.15
mm程度に形成されており、たとえば接着剤などによっ
て上記カード本体7Aの上下面にそれぞれに貼着され
る。このカバーシート70,70を貼着することによっ
て、上記ICモジュール1を保護することができる。
【0080】図16に示すように、上記ICモジュール
1は、上記カード本体7Aの貫通孔71に嵌め込まれる
とともに、上記各カバーシート70,70に挟み込まれ
て、上記カード本体7Aに埋設された恰好とされてい
る。なお、上記モジュール1を上記貫通孔71に嵌め込
む際には、たとえばエポキシ樹脂系の接着剤などを使用
してもよく、その手段は適宜選択すればよい。
【0081】なお、上記ICカード7は上述した実施形
態の構成には限定されない。たとえば、図16に示すよ
うに、上記カード本体7Aとして、貫通孔71ではな
く、凹入部71aが形成されたものであってもよい。こ
の場合には、上記カバーシート70は、少なくとも上記
凹入部71aの開口側の面にのみー貼着すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の第1の実施形態に係るICモジュー
ルの全体斜視図である。
【図2】上記ICモジュールの断面図である。
【図3】上記ICモジュールの要部拡大断面図である。
【図4】上記ICモジュールを構成する基板の平面図で
ある。
【図5】上記ICモジュールの樹脂パッケージング工程
を説明するための図である。
【図6】上記ICモジュールの樹脂パッケージング工程
の変形例を説明するための図である。
【図7】本願発明の第2の実施形態に係るICモジュー
ルの断面図である。
【図8】上記ICモジュールの樹脂パッケージング工程
を説明するための図である。
【図9】本願発明の第3の実施形態に係るICモジュー
ルの製造方法における樹脂パッケージング工程に用いら
れる上金型の全体斜視図である。
【図10】上記ICモジュールの樹脂パッケージング工
程に用いられる下金型の全体斜視図である。
【図11】アンテナコイルがパターン形成され、ICチ
ップが搭載された絶縁フィルムを表す斜視図である。
【図12】上記絶縁フィルムを挟持するようにして上記
各金型を型締めした状態の断面図である。
【図13】上記上金型の変形例を表す全体斜視図であ
る。
【図14】本願発明に係るICカードの全体斜視図であ
る。
【図15】上記ICカードの分解側面図である。
【図16】図14のXVI −XVI 線に沿う断面図である。
【図17】上記ICカードの変形例を表す分解側面図で
ある。
【図18】従来の樹脂パッケージング工程を説明するた
めの図である。
【図19】従来のその他の樹脂パッケージング工程を説
明するための図である。
【符号の説明】
1 ICモジュール 2 基板 2A 絶縁フィルム 3 ICチップ 4 樹脂パッケージ 5 金型 5A 上金型 5B 下金型 7 ICカード 7A カード本体 20 アンテナコイル 20A 巻き線コイル 20B 外周部(巻き線コイルの) 28 スペーサ 50 キャビティ空間 52 ゲート 70 カバーシート 71 貫通孔(カード本体の) 71a 凹入部(カード本体の) 85 プランジャポット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀尾 友春 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、この基板上に搭載されたICチ
    ップと、金属線材によって形成された巻き線コイルとが
    樹脂パッケージングされたICモジュールであって、 上記巻き線コイルは、上記ICチップと導通接続されて
    いるとともに、全体として偏平状とされていることを特
    徴とする、ICモジュール。
  2. 【請求項2】 上記巻き線コイルの外周縁部の断面形状
    は、外周縁に向かうほど厚みが小さくなるテーパ状とさ
    れている、請求項1に記載のICモジュール。
  3. 【請求項3】 型締め状態においてキャビティ空間を形
    成する上下の金型を用いた樹脂パッケージング工程を含
    むICモジュールの製造方法であって、 上記樹脂パッケージング工程は、ICチップが搭載され
    た基板と、上記ICチップと導通接続され全体として偏
    平状とされた巻き線コイルとを、上記キャビティ空間内
    に収容した状態で溶融樹脂を注入することにより行われ
    ることを特徴とする、ICモジュールの製造方法。
  4. 【請求項4】 基板と、この基板上に搭載されたICチ
    ップと、このICチップと導通するアンテナコイルとが
    樹脂パッケージングされたICモジュールであって、 上記基板上には、樹脂パッケージの厚みと同等あるいは
    略同等の高さを有するスペーサが形成されていることを
    特徴とする、ICモジュール。
  5. 【請求項5】 上記スペーサは、パッケージング樹脂と
    同一または類似の物性の素材によって形成されている、
    請求項4に記載のICモジュール。
  6. 【請求項6】 型締め状態においてキャビティ空間を形
    成する上下の金型を用いた樹脂パッケージング工程を含
    むICモジュールの製造方法であって、 樹脂パッケージング工程は、ICチップが搭載され、こ
    のICチップと導通するアンテナコイルがパターン形成
    されているとともに、上記キャビティ空間の高さと同等
    あるいは略同等の高さを有するスペーサが形成された基
    板を、上記キャビティ空間内に収容した状態で溶融樹脂
    を注入することにより行われることを特徴とする、IC
    モジュールの製造方法。
  7. 【請求項7】 上下の金型の型締め状態において形成さ
    れるキャビティ空間内に、ICチップが搭載されている
    とともにこのICチップと導通するアンテナコイルがパ
    ターン形成された基板を収容し、この状態でキャビティ
    空間内に溶融樹脂を注入することにより行われる樹脂パ
    ッケージング工程を含むICモジュールの製造方法であ
    って、 上記樹脂パッケージング工程に際して、上記基板のIC
    チップ搭載面の裏面側から上記基板を吸引することを特
    徴とする、ICモジュールの製造方法。
  8. 【請求項8】 フープ状とされた絶縁フィルム上の基板
    となるべき部位にアンテナコイルをパターン形成する工
    程と、 上記アンテナコイルと導通するようにICチップを実装
    する工程と、 型締め状態においてキャビティ空間を形成する上下の金
    型を用い、上記ICチップおよびアンテナコイル形成領
    域をキャビティ空間内に収容するようにして上記フィル
    ムを上記各金型によって挟持して行われる樹脂パッケー
    ジング工程と、 を含むことを特徴とする、ICモジュールの製造方法。
  9. 【請求項9】 上記各金型の型締め状態においては、複
    数のキャビティ空間と、キャビティ空間内に溶融樹脂を
    供給可能な1または複数のプランジャポットとが形成さ
    れ、上記樹脂パッケージング工程は、1のプランジャポ
    ットから複数のキャビティ空間内に溶融樹脂を注入する
    ことにより行われる、請求項8に記載の製造方法。
  10. 【請求項10】 上記パターン形成工程は、上記フィル
    ム上に金属被膜層を形成する工程と、この金属被膜層に
    エッチング処理を施す工程とを含んでいる、請求項8ま
    たは9に記載の製造方法。
  11. 【請求項11】 上記パターンは、上記フィルムの幅方
    向に2列以上形成される、請求項8ないし10のいずれ
    かに記載の製造方法。
  12. 【請求項12】 請求項1,2,4、または5のいずれ
    かに記載されたICモジュール、あるいは請求項3、ま
    たは6ないし11のいずれかに記載された方法によって
    製造されたICモジュールを備えたことを特徴とする、
    ICカード。
  13. 【請求項13】 上記ICモジュールは、このICモジ
    ュールの形状に対応した貫通孔あるいは凹入部が形成さ
    れたカード本体に嵌め込まれている、請求項12に記載
    のICカード。
  14. 【請求項14】 上記カード本体の少なくとも1面に
    は、カバーシートが貼着されている、請求項13に記載
    のICカード。
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